ĐỒ Án tốt nghiệP



tải về 0.9 Mb.
trang8/11
Chuyển đổi dữ liệu22.12.2018
Kích0.9 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Bảng 4-4 chỉ ra quỹ đường truyền cho các dịch vụ thời gian thực 144kbps khi xác suất vị trí ở bên trong nhà là 80% được cung cấp bởi các trạm gốc ngoài trời.

Bảng 4-4 chỉ ra rằng quỹ đường truyền của dịch vụ dữ liệu thời gian thực 144 kbps chỉ khác với dịch vụ thoại 12.2 kbps về độ lợi xử lý, công suất phát máy di động cao hơn, và Eb/N0 yêu cầu thấp hơn. Hơn nữa, khoảng hở là 4.0dB được dự trữ cho điều khiển công suất nhanh có thể bù cho phadinh tại tốc độ 3km/h. Giả sử suy hao thâm nhập toà nhà bình quân là 15dB.



Bảng 4- Quỹ đường truyền của các dịch vụ thời gian thực tốc độ 144kbps (vận tốc di động 2km/h, người sử dụng trong nhà được phục vụ bởi BS ngoài trời, kênh Vehicular A, với chuyển giao mềm)

Dịch vụ dữ liệu 144kbps

Trạm phát (máy di động)

Công suất phát lớn nhất của MS [W]

0.25




Công suất phát lớn nhất của MS [dBm]

24.0

a

Độ tăng ích của anten MS [dBi]

2.0

B

Suy hao cơ thể [dB]

0.0

C

Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) [dBm]

26.0

d =a+b-c

Trạm thu (Trạm gốc)

Mật độ tạp âm nhiệt [dBm/Hz]

-174.0

E

Dạng nhiễu bộ thu trạm gốc [dB]

5.0

F

Mật độ tạp âm bộ thu [dBm/Hz]

-169.0

g=e+f

Công suất tạp âm bộ thu [dBm]

-103.2

h=g+10*log(3840000)

Độ dữ trữ nhiễu [dB]

3.0

I

Tạp âm hiệu dụng tổng cộng + nhiễu [dBm]

-100.2

j =h+i

Độ lợi xử lý [dB]

14.3

k=10*log (3840/144)

Eb/N0 yêu cầu [dB]

1.5

L

Độ nhạy thu [dBm]

-113.0

m =l-k+j

Độ tăng ích anten trạm gốc [dBi]

18.0

N

Suy hao cáp bên trong trạm gốc [dB]

2.0

O

Độ dự trữ phadinh nhanh [dB]

4.0

P

Suy hao đường truyền lớn nhất [dB]

151.0

q = d - m + n - o – p

Các thành phần khác

Độ dữ trữ phadinh normal log [dB]

4.2

R

Độ lợi chuyển giao mềm [dB], nhiều cell

2.0

S

Suy hao do ở trong xe , trong nha [dB]

15.0

T

Suy hao truyền sóng được phép đối với phạm vi của cell [dB]

133.8

u= q - r + s-t

Giá trị q đưa ra suy hao đường truyền lớn nhất giữa anten máy di động và trạm gốc. Độ dự trữ bổ sung rt cần để đảm bảo cho vùng phủ indoor với sự có mặt của vật che khuất. Sự che khuất gây ra bởi các toà nhà, quả đồi …và được mô hình hoá bởi phadinh chuẩn log. Giá trị u dùng để tính toàn kích cỡ cell.

Bảng 4- Quỹ đường truyền tham khảo của dịch vụ dữ liệu phi thời gian thực 384 kbps (3km/h, người sử dụng ngoài trời, kênh Vehicular A, không chuyển giao mềm)

Dịch vụ dữ liệu phi thời gian thực 384 kbps

Trạm phát (máy di động)

Công suất phát lớn nhất của MS [W]

0.25




Công suất phát lớn nhất của MS [dBm]

24.0

a

Độ tăng ích của anten MS [dBi]

2.0

b

Suy hao cơ thể [dB]

0.0

c

Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) [dBm]

26.0

d =a+b-c

Trạm thu (Trạm gốc)

Mật độ tạp âm nhiệt [dBm/Hz]

-174.0

e

Dạng nhiễu bộ thu trạm gốc [dB]

5.0

f

Mật độ tạp âm bộ thu [dBm/Hz]

-169.0

g=e+f

Công suất tạp âm bộ thu [dBm]

-103.2

h=g+10*log(3840000)

Độ dữ trữ nhiễu [dB]

3.0

i

Tạp âm hiệu dụng tổng cộng + nhiễu [dBm]

-100.2

j =h+i

Độ lợi xử lý [dB]

10.0

k=10*log (3840/384)

Eb/N0 yêu cầu [dB]

1.0

l

Độ nhạy thu [dBm]

-109.2

m =l-k+j

Độ tăng ích anten trạm gốc [dBi]

18.0

n

Suy hao cáp bên trong trạm gốc [dB]

2.0

o

Độ dự trữ phadinh nhanh [dB]

4.0

p

Suy hao đường truyền lớn nhất [dB]

147.2

q = d - m + n - o - p

Các thành phần khác

Độ dữ trữ phadinh normal log [dB]

7.3

r

Độ lợi chuyển giao mềm [dB], nhiều cell

0.0

s

Suy hao do ở trong xe [dB]

0.0

t

Suy hao truyền sóng được phép đối với phạm vi của cell [dB]

139.9

u = q - r + s-t

Bảng 4-5 trình bày quỹ liên kết cho dịch vụ dữ liệu phi thời gian thực 384kbps trong môi trường outdoor. Độ lợi xử lý thấp hơn trường hợp dữ liệu thời gian thực 144kbps bởi vì tốc độ bit cao hơn, Eb/N0 yêu cầu cũng thấp hơn. Trường hợp này giả sử không có chuyển giao mềm.


4.2.1.2 Hiệu suất phủ sóng.

Hiệu suất phủ sóng của WCDMA được định nghĩa là diện tích vùng phủ trung bình trên một đài trạm đối với môi trường truyền sóng tham khảo quy định trước và mật độ lưu lượng cần hỗ trợ. Hiệu suất này được tính bằng km2/đài trạm.

Từ quỹ đường truyền, bán kính cell R có thể được tính cho mô hình truyền sóng đã biết, chẳng hạn như mô hình Okumura-Hata, Walfish-Ikegami. Mô hình truyền sóng mô tả sự truyền sóng tính trung bình trong môi trường đó, nó chuyển đổi suy hao truyền sóng được phép tính bằng dB trên hàng u thành bán kính cell lớn nhất tính ra km. Khi bán kính phú sóng của cell được xác định thì có thể tính được diện tích phủ sóng của cell (phụ thuộc vào cấu hình phân đoạn của anten trạm gốc) theo công thức : S = K . R2

Với K là hệ số ứng với số đoạn trong cell được cho trong bảng sau:



Bảng 4- Giá trị K theo cấu hình site.

Cấu hình site

Vô hướng

2 đoạn

3 đoạn

6 đoạn

K

2.6

1.3

1.95

2.6

Ví dụ : tính theo mô hình Walfish – Ikegami (COST 231) cho cell macro vùng đô thị với độ cao anten trạm gốc là 40m, độ cao anten MS là 2m và tần số sóng mang 1950 MHz, và các thông số mặc định khác, ta tính được suy hao truyền sóng như sau: L[dB] =138.17 + 38log10(R). Trong đó R là bán kính phủ sóng của cell

Cách tính toán theo các mô hình truyền sóng được trình bày trong phụ lục C. Đối với vùng ngoại ô, giả sử hệ số sửa lỗi bổ sung là 8dB có suy hao đường truyền là L= 130.17+38log10(R).

Quá trình tính toán bán kính cell có thể tóm tắt trong hình vẽ sau:



Hình 4- Tính toán bán kính cell


      1. Phân tích dung lượng.

Dựa vào quỹ đường truyền và sử dụng mô hình truyền sóng phù hợp sẽ tính được vùng phủ vô tuyến ban đầu (công việc này thường được thực hiện bằng phần mềm quy hoạch).

Tuy nhiên đây chỉ là một phần quy hoạch ban đầu. Bước tiếp theo là cần làm cho quy hoạch có hiệu quả để đảm bảo hỗ trợ tải (hay dung lượng) dự kiến. Dự trữ nhiễu được sử dụng để loại bỏ nhiễu do các người sử dụng khác sẽ tạo ra. Tải càng lớn thì nhiễu càng lớn và độ dữ trữ nhiễu cũng phải càng lớn để loại bỏ nhiễu đó. Bảng 4-7 chỉ ra mối quan hệ giữa dự trữ nhiễu được yêu cầu bởi tải đường lên.



Bảng 4- Mối quan hệ giữa dự trữ nhiễu được yêu cầu ứng với tải đường lên.

Tải cell đường lên (%)

0

10

20

50

75

90

95

99

Dự trữ nhiễu (dB)

0

0.46

1

3

6

10

13

20

Từ bảng 4-7 có thể thấy tăng tạp âm tiến đến vô cùng khi tải của ô tiến đến 100%. Tải của cell càng lớn thì tạp âm càng tăng và vùng phủ của cell càng nhỏ.

Không thể đạt được tải cell bằng 100% nhưng hoàn toàn có thể đạt được tải cell bằng 60%-70%. Phải chuyển đổi từ tải cell tính theo phần trăm sang một tham số đo sự sử dụng của thuê bao như: tổng số thuê bao đối với một vùng dịch vụ cho trước, tổng thông lượng. Điều này cho phép biết được vùng phủ của cell có thể hỗ trợ tải đến có hiệu quả hay không. Ví dụ: giả sử quy hoạch cell dựa vào quỹ đường truyền ccho một dịch vụ cụ thể (chẳng hạn như dịch vụ dữ liệu 128kbps) và một dự trữ nhiễu cụ thể (chẳng hạn 4dB cho tải đường lên bằng 60%). Một cell cho trước có một vùng phủ cụ thể. Sau đó khảo sát vùng phủ và đánh giá xem tải dự kiến trong vùng phủ sẽ nhỏ hơn tải được đưa ra trong quy hoạch lần đầu hay không. Nếu không hỗ trợ được tải trong một số khu vực thì cần phải sửa đổi bản quy hoạch (có thể bằng cách bổ sung trạm gốc) và quá trình quy hoạch là một quá trình lặp nhiều lần để được giá trị cần tính.



        1. Tính toán hệ số tải

Pha 2 của định cỡ là tính toán tổng số lưu lượng trên một site trạm gốc. Khi hệ số sử dụng lại tần số của hệ thống WCDMA là 1, hệ thống thường có đặc tính giới hạn nhiễu và phải tính toán tổng lượng nhiễu và dung lượng các cell được cấp phát

a. Hệ số tải đường lên.

Có 2 cách đo: Tính toán tải dựa vào công suất thu băng rộng, và tính toán dựa vào tải giao diện vô tuyến.

a1. Tính toán hệ số tải dựa vào công suất thu băng rộng.

Các mức công suất thu băng rộng được đo ở Nút B, hệ số tải được tính toán như sau:

- Gọi tổng công suất nhiễu băng rộng thu được ở Nút B là Itotal , bao gồm: công suất nhiễu của người sử dụng trong cùng cell (Iown); công suất nhiễu của người sử dụng từ các cell khác (Ioth); tạp âm máy thu và tạp âm nền (PN).

Itotal = Iown + Ioth + PN.

- Mức tăng tạp âm (NR) đường lên được định nghĩa là tỷ số giữa công suất thu được chia cho công suất tạp âm PN .



NR(UL) =

Với

Trong đó: Itotal được đo ở Nút B ; PN được cho trước.

a2. Tính toán hệ số tải dựa vào thông lượng.

Hiệu suất phổ theo lý thuyết của cell WCDMA có thể được tính toán từ phương trình tải. Trước hết ta xác định Eb/N, năng lượng trên một bit người sử dụng chia cho mật độ phổ tạp âm:

(4.1)

(Eb/N0)j =

Trong đó, W là tốc độ chip, Pj là công suất tín hiệu thu từ người sử dụng, vj là hệ số hoạt động của người sử dụng j, Rj là tốc độ bit của người sử dụng j, và Itotal là tổng công suất thu băng rộng bao gồm công suất tạp âm nhiệt trong trạm gốc. Suy ra Pj được tính như sau

Pj = (4.2)

Đặt Pj = Lj thì hệ số tải Lj của một kết nối như sau:



Lj = (4.3)

Nhiễu thu tổng cộng không tính tạp âm nhiệt PN, có thể được tính bằng tổng của công suất thu từ N người sử dụng trong cùng một cell



Itotal – PN = (4.4)

Mức tăng tạp âm được định nghĩa là tỷ số giữa tổng công suất thu băng rộng và công suất tạp âm:



NR =

Sử dụng phương trình (4.4) ta được



NR = == (4.5)

Trong đó hệ số tải được định nghĩa như sau:



(4.6)

Khi tiến gần tới 1, mức tăng tạp âm tương ứng gần tới giá trị không xác định và hệ thống đạt được dung lượng tại điểm cực của nó.

Thêm vào đó, trong hệ số tải, nhiễu từ các cell khác phải được quan tâm, tỷ số nhiễu từ các cell khác và của chính cell đó là i được tính như sau:

i = nhiễu từ các cell khác/ nhiễu của chính cell đó

Hệ số tải có thể viết như sau:



(4.7)

Phương trình tải mô tả tổng mức tăng tạp âm vượt quá tạp âm nhiệt do nhiễu. Mức tăng tạp âm = -10log10(1- ). Độ dữ trữ nhiễu trên hàng i trong quỹ đường truyền phải bằng với mức tăng tạp âm lớn nhất đã hoạch định.Tỷ số Eb/N0 phụ thuộc vào điều khiển công suất vòng kín và chuyển giao mềm. Ảnh hưởng của chuyển giao mềm được tính bởi độ lợi kết hợp phân tập vĩ mô theo kết quả Eb/N0 của liên kết đơn.

Các thông số cho việc tính toán hệ số tải đường lên được chỉ ra trong bảng 4-8.

Bảng 4- Các thông số sử dụng trong tính toán hệ số tải đường lên.





Định nghĩa

Giá trị khuyến nghị

N

Số người sử dụng trên một cell




Vj

Hệ số hoạt động của người sử dụng j tại lớp vật lý

0.67 cho thoại, giả sử 50% hoạt động thoại và tổng phí DPCCH trong suốt DTX.

1.0 đối với dữ liệu

Eb/N0

Năng lượng tín hiệu của một bit chia cho mật độ phổ tạp âm được yêu cầu để đáp ứng QoS (ví dụ như tỷ số lỗi bit). Tạp âm bao gồm cả tạp âm nhiệt và nhiễu.

Phụ thuộc vào dịch vụ, tốc độ bit, kênh phadinh đa đường, độ phân tập anten thu, tốc độ di động…

W

Tốc độ chip WCDMA

3.84 Mcps

Rj

Tốc độ bit của người sử dụng j

Phụ thuộc vào dịch vụ

i

Tỷ số nhiễu từ các cell khác và chính cell đó được xem xét bởi bộ thu trạm gốc

Cell macro với các anten đa hướng: 55%, Macro cell với 3 sector: 65%




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương